1、中华人民共和国国家标准模拟电子电压表测试方法Measuring methods for electronic analog voltmeters 1 主题内容与适用范围本标准规定了模拟电子电压表以F简称电压表)性能特性的测试方法。本标准适用T检验国家标准GB12116所规定的有关性能特性。2 号|用标准GB 6592 电予测量仪器误差的一般规定GB 12116 模拟电子电压表通用技术条件S 测试方法3.1 总则本标准中测试的性能特性项目和测试条件Jil符合GB12116的有关规定。3. 1. 1 测试要求GB 12117-89 3.1. 1.1 所用测试仪器必须经过计量，并应符合GB6592的
2、有关规定。测试仪器的准确度与被测电压表准确度的比值应优于1:3。3. 1. 1.2 非阻抗匹配的测试信号源的输出阻抗，应低于被视电压表输入阻抗的1/20。当输出阻抗不满足要求时，应采用阻抗转换方法。3. 1. 1. 3 测试所用仪器应按规定时间顶热。3. 1.1.4 测试系统所有连接点的接触应可靠。测试连接应注意避免外部电磁感应。3.1.1.5被测电压表的任何预调都应在测量开始之前完成。3. 1.1.6 测试应在现定的环境下进行。3. 1. 2 测试准备a. 被测电压表按正常工作位置放置，连接好附件，按产品标准规定接好地线(或不接地。b. 在接通电t京之前，若放置的环境气候有变化，则应在试验环
3、境条件之下放置1h。除另有规定外，所有测试均应在稳定状态下选行。C. 设有机械零点调整的电压表，在接通电源之前调整好机械零点(在测试过程中不允许重调机械零点儿d. 接通电掠，按规)时间预热被测电压表。e. 接产品标准规定进行必要的预调。3. 1. 3 测试程序a. 具有两个以上测量量程的电压表，应从最高灵敏度量程开始，依次向灵敏度低的量程测试。测试过程中转换量程时，允许调节电气零点，但不允许调节机械零点。b. 对直流电压表，测试应包捐正极性和负极性。对交流电压表，产品标准规定基准频率时，在基准频率上测试。规定基准频率范围时，至少应在最高和最低两点k测试。国家技术监督局1989-12-29批准1
4、990-07-01实施GB 12117-89 C. 附件的测试一般与主机同时测试，也可单独进行。d. 当确认变动测试程序对测试结果无影响时，允许产品标准变更测试程序。3.2 误差和变动量测试3.2.1 直流和交流电压3.2. 1. 1 测试方框图见图1(川和图1(b ) 0 直摊、交梳标准电压发生直械、交流电压发生榻3.2. 1. 2 测试步骤被测电压袭(a) 幢测电压袤(b图1电压测试方中匡图将直流、交流电压发生器(或直流、交流标准电压发争器)的输出调至被测电压表测试点规定的指示值.卖取标准电压表的电压值，并按式(1 )计算测量误差zl:!. = U1 - U =一x100% . (1) C
5、Jm 式中:U1一一被测电压表的指示11(号，V, U2一-标准电压发生器或标准交、直流电压袤的指示值V, Unr-一被测电压表测试量程的1高度值，v。电!王表的每一量程都必须进行测试。每一量自至少应在接近军分的三个分度上进行测试(但不得少于三点)。对应于优选的1: 3比例分档，采用表1列出的测试点。GB 12111一89表1测试点测试占量程满度1 2 3 1 0.3 0.6 l 3 1 2 3 注s当测试信号频率较高时，应避免测试线过长或屏蔽不良所造成的影响。3.2.2 脉冲电压3.2.2.1 测试方框图见图2(a)和国2(b)。问.测MI/111111压表(a) 脉冲发生被测脉冲电压袭(
6、b) 图2测试脉冲电压方框图3.2.2.2测试要求a. 脉冲信号发生器的输出披形应符合产品标准规定的脉冲破形参数，包括脉冲七升时间、下降时间、持续时间、过冲和脉冲重复频率。b. 脉冲信号发生器应满足接人测试电路之后，信号被形仍然符合产品标准规定的脉冲参数要求。3.2.2.3 测试步骤a. 按国2(a)或图2(b)的测试方框图连援。b. 调节输入脉冲电臣至使被测脉冲电压表的指示值为测试点规定的电压值，并读取标准脉冲电压表的指示值。按式(2 )计算测量误差zLl=U广U2= Umx 100% 式中:U1-一被测脉冲电压表的指示值，V , GB 12117-89 U2一一标准脉冲电压表白q指示值.V
7、 J Um-被测脉冲电压表测试量程的满度值，V 0 注2被视j脉冲电压J是必须分别用正脉冲、负脉冲和双峰脉冲当具有峰峰测试功能时)进行测试。对每一量程至少应在接近写字分的三个测试点上!行测试，测试点按表1的规定。3.2.3温度影响的变动量3.2.3.1 测试方框图见图1。被测电压表置于恒温籍中。3.2.3.2 测试步骤a. 被测电压表在基准温度F预热、顶调。调整电压发生器到规定的基准频率上。b. 调整电压发生器的输出为U其值约为被测电压表量程满度值的90%。C. 读出被测电压表的指示值U2，求出固有误差A。d. 将恒、温箱调到+30C或+10C (或更小的温度问隔)，经热平衡和预调后，保持电压
8、发生器的输出U不变，读出被刷电压表fHtiffiU3(或U3 )。e. 温度每变化10C引起被测电压表的测量误差为:E.n=U3-U 30=Jfx 100%(川飞JmE .n= U/-U 10=一OTT- .xl00% . (4) vm 式中:E 30一一恒温箱温度为30C时被测电压表的测量误差sE10一一恒温箱榻度为10C时被测电压表的测量误差zU1一一电压发生器的标准输出电压，V, 13-一恒植箱温度为30C时被测电压表的指示值，Vl IfzF-一恒温箱温度为10C时被测电压表的指示值，V, Um一一被测电压表测试量程的满度值，V 0。f. 温度每变化10C引起被测电压表的误差变动量为g。
9、=E 30 - /.1 二E10- /. g. 温度对被洲电压表的影响为线性关系时付与的绝对值相等)，其变动量的温度系数为z =一-一-_.，.(5 ) /. t 10 误差变动量或误差变动量的温度系数应符合产品标准的要求。3.3输人阳抗3.3. 1 输入电阻3.3. 1. 1 测试方框图见图3(a)和图3b )。GB 12117-89 电阻测量仪卡才罐测电压襄(a) R 2 撞测电臣表(b) 图3输入电阻测试方框图3.3. 1. 2 测试步骤a. 按图3(a)连接，直接测量输入电阻值(Q)0 b. 按国3(b)连接进行测试，首先置汗关K于1位置，调节输入电压(直流电压或低频信号)，使被测电压
10、表指示值为量程满度值Eo，然后置开关K予2位置，卖取被测电压表的指示徨E 2并接式(6 )计算输入电阻Ri:_ E吨-H.;=一一-二一:-.R. ( 6 ) HI Eo-E2U 式中:R一-图3(b)中串接电阻R的阻值，Q , E。一一量程j高度值，V, E2一厅关置于2时被测电压表的指示值，v。注a用于因3(b)测试方框图信亏源的内阻应足够小，它与输入电阻，值相比应能忽略不计。按图3(b)测试时，串接电阻R的选捧，通常应不大于被濒IJ电压表的输入电咀。3.3.2 输入电容3.3.2.1 i则试方框图见图4。电事测量仪H 压袭图4输入电容测试方框图GB 12117-89 3.3.2.2 测试
11、步骤按图4连接，直接测出输入电容(pF)。注z测试频率按产品标准规定。测试输入电容应在规寇的量程上进行。对输入电容是被测电压的函数的电压表，应按产品标准的规定，在指定测试电压下测试输入电容。3.3.3 等效输入阻抗对于输入阻抗不仅是被测信号频率的函数，并且是被测电庄的非线性函数的电压表，输入阻抗的测量应在规定的量程和指定电压下选行。可用阻抗电桥、导纳电桥在产品标准规定的频率和电压F进行测试。当采用图以b)串接大电阻的方法测量输入电阻，串接电阻R的阻值一般应不大于额立输入电阻的五分之。3.4 频率特性3.4.1 测试方框图见图5。3.4.2 测试步骤图5频率特性测试方框图a. 将信号发生器调到产
12、品标准规定的被测信号频率，调节其输出电压，使标准电压表的指示值为规定测试电压，记下被测电压表的指示值，按式(7)计算频率特性误差zy; -V;。A1=z vfxl州.( 7) 式中1 r一一-频率特性误差$Vf一-一各被测频率上被测电压指示值，V, VfO一一基准频率上被测电压表指示值，V o 频率特性误差t应不超过产品标准规定值。b. 当频率特性民差不太大时(10%以下)，允许改变测试频率时固定被测电压表的指示值，而读取标准电压表指示值来测定频率特性误差，并按式(8 )计算频率特性误差zU fn - U f t=川UZ X 100%-HM-. ( 8 ) 式中1UfO一一基准信号频率下标准电
13、压表指示值，V, GB 12117一Ulf一一各被测频率下标准电压表指示值，V。注2当信号失真度符合产品标准要求时，图8中的滤波器可以不用。对于低频段测量，图5中的匹配负载可以不用。3.5 脉冲特性3.5.1 测试方框图见国6。3.5.2测试步骤图6脉冲特性测试方框图被测电压亵按产品标准的规定，改变脉冲信号发生器的波形和参数，从被测电压表指示值的变化量，按照公式(2.)直接计算脉冲特性误差。3.6阻尼接GB121189中第5.1,j 导的规定，测试被测电压表的过忡和建立时间，用老表进行测量。3.7 允许过负荷接GB12116-89中第5.1.5条的规定，在加负荷之后直接进行测试。3.8叠加电压
14、影响接GB12116-89中第5.1.6条的规定，在施加额定叠加电压时直接进行测试。3.9 指示值摆动接GB12116-89中第5.1.7条的规定直接观察。3.10 电气零点不稳定性按GB12116-89中第5.1.8条的规定直接观察。3.11 改变量科时电气零点的变化按GB12116-89中第5.1.9条的规定，直接观察。3.12 驻波系数3.12.1 测试万框图且图7。3.12.2 测试步骤a. 按图7连接。b. 接通电源预热。C. 测量系统的驻波系数。国7驻波系数测试方框图GB 12117-89 注2测量线的系统驻波系数应符合产品标准规定值囚若不符合，可增加阻抗调配器进行调配。测试施加电
15、压按产品标准的规定，不应使被测电压表姐过量程的满度值。产品带有负载阻抗肘，测试应采用产品负载阻抗。适用于双向测量的同轴器件，应分别进行双向测量。3.13 最大允许输人电压按GB12116-89中第5.1.11条的规定，直接施加最大允许电压。然后检查被测仪器，仍应符合产品标准的要求。3.14 共模抑制比3.14.1 测试方框图见图803.14.2 测试步骤被涮电压鑫地因8共模抑制比测试方框图测试时，厅关K分别置于1 和2位置，加入规定的共模试验电压(直流或交流)，使被测电压表发生变化，分别记下共模试验电压Uc和被iW电压表指示值的变化量I1U，并按F式(9 )计算共模拥制比(CMR ): C M
16、R =201gU/ (J.( 9 ) 式fl:C MR一一共模抑制比，dB J Uc-一一共模电.f(直流或交流峰值)，V I I1U一一一电压表指示值的变化量，V。以Jf天K置于1 和2两位置最低的值为测试结果。3.15 搜形影响测试方法由产品标准规定。3.16 电源电压影响按GB12116-89第5.1.14条的规定，测试方法参照GB6587.8，由产品标准具体规泣。3.17 J面热时间按GB12-116-89第5.1.15条的规定，f国热时间的测试，在产品标准规定的量相近行。被测电压在接通电颇的同时，加上被测量程满刻度的信号电压，从接通电源到电压在的指示值H始满足准确度要求所经历的时间为
17、预热时间。3.18 位置影响按GB12116-89巾第5.1.16条的规定，测试位置影响，将电压表从基f佳位置分别左倾、有彻l各5GB 12117一. 前倾、后倾各50，其指示值的变化应不超过规定值。3.19 双逼迫电压表隔离度按GB12116-89第5.1.17条的规定，测试隔离度。加信号电压于其中一通道，量加入信号电压为U1，从另一通道读取影响电压为U2，则隔离度G(dB)为2G = 20logU 11 U 2.( 10) 应在电压表规窑的工作颇率上限以内选摔几个频率l，测试隔离度。用同样方法测试另一通道。3.20 附件电气性能按GB12116-89第5.1.18条的规定，测试附件性能，与上述电!王表性能特性的测试方法相同，可参照以k各种测试方法，由产品标准加以规定。附加说日月2水标准由机陆电rUV.A95七-GJ负IE起草。
